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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;科學(xué)研究素養(yǎng);數(shù)學(xué)教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0;O13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):16720539(2012)0210303
引導(dǎo)大學(xué)生參與科學(xué)研究是當(dāng)今高等教育公認(rèn)的改革和發(fā)展方向之一,在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中,就明確提出“支持學(xué)生參與科學(xué)研究,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的發(fā)展導(dǎo)向。提倡大學(xué)生參與科學(xué)研究就是鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題和科研問(wèn)題,使其在本科階段就感受到前沿科學(xué)研究的氛圍。
作為大學(xué)生競(jìng)賽之一的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已經(jīng)走過(guò)了它的第20個(gè)春秋,成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽。20年來(lái),數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽堅(jiān)持“創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、重在參與、公平競(jìng)爭(zhēng)”的宗旨,按照“擴(kuò)大受益面,保證公平性,推動(dòng)教育改革”的工作思路,影響力不斷擴(kuò)大,已經(jīng)成為推進(jìn)素質(zhì)教育、促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重大品牌競(jìng)賽項(xiàng)目[1]。本文筆者擬在十余年參與指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上,就數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的培養(yǎng)談幾點(diǎn)感想。
一、大學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的內(nèi)涵
2005年7月29日,錢學(xué)森老先生曾向總理進(jìn)言:“現(xiàn)在中國(guó)沒(méi)有完全發(fā)展起來(lái),一個(gè)重要原因是沒(méi)有一所大學(xué)能夠按照培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造人才的模式去辦學(xué)”。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素養(yǎng)指的就是培養(yǎng)學(xué)生具備初步從事科學(xué)研究的的能力,最終目的達(dá)到能培養(yǎng)進(jìn)行科學(xué)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造的人才。
根據(jù)相關(guān)學(xué)者關(guān)于科學(xué)研究素養(yǎng)的評(píng)述[2],同時(shí)結(jié)合自身從事科研的經(jīng)驗(yàn),從事科學(xué)研究的能力,即科學(xué)研究素養(yǎng),至少包括以下幾部分:第一,資料檢索的能力;第二,分析問(wèn)題的能力;第三,解決問(wèn)題的能力;第四,撰寫科技論文的能力。另外,從事科學(xué)研究,還需要具有堅(jiān)持的毅力、克服困難的信心和勇氣、與人合作的團(tuán)隊(duì)精神等不可缺少的精神氣質(zhì)。
二、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)形成科學(xué)研究素
養(yǎng)的初步基礎(chǔ)
大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主要是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等現(xiàn)代數(shù)學(xué)基礎(chǔ),缺少直接應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和途徑。而數(shù)學(xué)建模正是架設(shè)實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)之間的橋梁,是數(shù)學(xué)走向應(yīng)用的必經(jīng)之路。它不同于傳統(tǒng)的求解數(shù)學(xué)題,而是針對(duì)實(shí)際問(wèn)題展開(kāi)分析,建立數(shù)學(xué)模型,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)編程計(jì)算,回答問(wèn)題;對(duì)參與的學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)、計(jì)算機(jī)編程等方面要求甚高,一般都需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)才能參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)包括學(xué)習(xí)常見(jiàn)的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法和實(shí)際案例應(yīng)用分析,目的就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力。各高校在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)方面開(kāi)設(shè)的課程不盡相同,但都包括如下幾個(gè)專題模型:優(yōu)化模型、統(tǒng)計(jì)模型、微分方程模型、離散模型(層次分析法、圖論等)、隨機(jī)模型、其它模型(模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)等)[3]。
通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn),學(xué)生學(xué)習(xí)常見(jiàn)的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的案例分析,形成對(duì)于實(shí)際問(wèn)題初步的分析能力、解決問(wèn)題的知識(shí)和方法儲(chǔ)備,完成科學(xué)研究素養(yǎng)培養(yǎng)的第一步。
三、參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽全面提升科
學(xué)研究素養(yǎng) 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽本身就是一項(xiàng)科學(xué)研究活動(dòng)。舉辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的,就是為了激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型、運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神[4]。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以下幾方面都有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素養(yǎng):
(一)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目來(lái)自于生產(chǎn)實(shí)際,每一道題都緊扣當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目來(lái)自于生產(chǎn)實(shí)際,由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會(huì)生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化加工而成,非常具有實(shí)用性和挑戰(zhàn)性,而且事先沒(méi)有設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)答案,留有充分余地供參賽者發(fā)揮聰明才智和創(chuàng)造精神來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。如,2010年的“儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定”、“輸油管的布置”;2009年的“制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的控制方法分析”、“衛(wèi)星和飛船的跟蹤測(cè)控”;2008年的“數(shù)碼相機(jī)定位”、“地面搜索、――每一道題都緊扣當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題,既具有時(shí)代意義,又是對(duì)學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的一次正面考察,更是一次難得的提升機(jī)會(huì)。
(二)參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的過(guò)程就是科學(xué)研究的過(guò)程
學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,在確定選題以后,就需要完成相關(guān)文獻(xiàn)檢索、問(wèn)題分析、模型建立與求解、結(jié)果檢驗(yàn)、論文撰寫等工作,這樣的過(guò)程其實(shí)就是從事科學(xué)研究“分析問(wèn)題-解決問(wèn)題”的過(guò)程。
(三)需要解決問(wèn)題的難度符合從事科學(xué)研究的要求
一般的數(shù)學(xué)建模題目,不同于大學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的計(jì)算或者證明一道數(shù)學(xué)題,只要有一定的理論知識(shí)基礎(chǔ),加上一定的推理就能完成。很多問(wèn)題都是實(shí)際問(wèn)題,而實(shí)際問(wèn)題都是很復(fù)雜的。并且,從求解方法上來(lái)看,常規(guī)方法、經(jīng)驗(yàn)?zāi)P屯疾荒芎芎玫慕鉀Q回答問(wèn)題,也就是通常所說(shuō)的“緣于經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,但高于?jīng)驗(yàn)?zāi)P汀?,所以?duì)于學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是一個(gè)很好的鍛煉。
(四)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)于學(xué)生思維能力和意志的鍛煉正是科學(xué)研究所需要考驗(yàn)的
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的3天時(shí)間比一般考試時(shí)間都長(zhǎng),而且工作任務(wù)重,需要學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)盡最大可能的完成問(wèn)題的解答。因此,對(duì)于學(xué)生個(gè)人的意志,特別是毅力的考察極為重要,只有堅(jiān)持到最后的同學(xué)才能獲得最終的勝利。這一點(diǎn),跟從事科學(xué)研究也是所必須的。
四、吸收學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模相關(guān)科
研項(xiàng)目檢驗(yàn)和完善科學(xué)研究素養(yǎng) 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽只是大學(xué)生學(xué)習(xí)中的一個(gè)驛站,不是終點(diǎn)。參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué)在個(gè)人建模、編程及論文寫作等方面都有了很大的能力提高。進(jìn)一步引導(dǎo)參加過(guò)競(jìng)賽的學(xué)生通過(guò)參加老師的科研項(xiàng)目或者大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,應(yīng)用數(shù)學(xué)建摸的方法從事科研項(xiàng)目研究,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的檢驗(yàn)和完善[5]。
以我校為例,我校在地學(xué)方面具有一定的特色和優(yōu)勢(shì),對(duì)于參加過(guò)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué),不少老師積極主動(dòng)的吸引其中優(yōu)秀學(xué)生加入科研項(xiàng)目,完成地學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)學(xué)建模工作,并取得較好的效果。如:我校2005級(jí)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生謝濱同學(xué)跟隨指導(dǎo)老師進(jìn)行地球物理反演相關(guān)科學(xué)研究,研究成果在中國(guó)科學(xué)院主管的中文核心期刊《地球物理學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表了題為“利用加速差分進(jìn)化算法反演非均勻介質(zhì)電磁成像”(2010,V25(6))的論文。另外還有學(xué)生從事三維地質(zhì)建模中的模型和算法研究、遙感圖像的解譯等科學(xué)研究,都受到了指導(dǎo)教師的好評(píng)。
吸收本科生直接參與科研項(xiàng)目,運(yùn)用在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中培養(yǎng)起來(lái)的知識(shí)和能力進(jìn)行科學(xué)研究,有助于進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力和完善其科學(xué)研究素養(yǎng),這樣的體驗(yàn)和經(jīng)歷對(duì)本科學(xué)生來(lái)講是非常難得的鍛煉和成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。
圖1 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的培養(yǎng)作用數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與應(yīng)用的重要橋梁,是數(shù)學(xué)走向應(yīng)用的必經(jīng)之路。學(xué)生通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)具備了初步進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ),參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽模擬從事科學(xué)研究,參加數(shù)學(xué)建模相關(guān)科研項(xiàng)目檢查和完善其科學(xué)研究素養(yǎng)。由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽促進(jìn)了學(xué)生形成良好的科學(xué)研究素養(yǎng),為后續(xù)真正從事科學(xué)研究做好準(zhǔn)備。
參考文獻(xiàn):
[1]張大良.教育部高教司張大良司長(zhǎng)在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽20周年慶典暨2011年頒獎(jiǎng)儀式上的致辭[EB/OL].http:///,2011-12-22
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[3]王茂芝,徐文皙,郭科.數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)課程體系設(shè)計(jì)探討[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2005,14(1):79-81.
一、一條直線同側(cè)兩點(diǎn)到直線上一點(diǎn)的距離之和最短問(wèn)題
二、解直角三角形模型化法
例2.海上有一燈塔P,在它周圍3海里處有暗礁,一艘客輪以9海里/時(shí)的速度由西向東航行,行至A點(diǎn)處測(cè)得P在它的北偏東60°的方向,繼續(xù)行駛20分鐘后,到達(dá)B處又測(cè)得燈塔P在它的北偏東45°方向。問(wèn)客輪不改變方向繼續(xù)前進(jìn)有無(wú)觸礁的危險(xiǎn)?
解析:本題型是航海問(wèn)題,實(shí)際上就是解直角三角問(wèn)題。要解決此題,首先要根據(jù)題意,畫出圖形,將航海問(wèn)題抽象成純數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立起“解直角三角形的數(shù)學(xué)模型”。有無(wú)觸礁問(wèn)題即是P到AB的距離是否大于3海里的問(wèn)題。則可過(guò)P作PCAB于C,在RtPAC中,求出PC與3作比較,顯然PC>3,沒(méi)有觸礁的可能,輪船不必改變航線。
三、概率中的模型化法
例3.小明拿著一個(gè)罐子來(lái)找小華做游戲,罐子里有四個(gè)一樣大小的玻璃球,兩個(gè)黑色,兩個(gè)白色。小明說(shuō):“使勁搖晃罐子,使罐子中的小球位置打亂,等小球落定后,如果是黑白相間地排列,就算甲方贏,否則就算乙方贏。”他問(wèn)小華要當(dāng)甲方還是乙方,請(qǐng)你幫小華出主意,并說(shuō)明理由。(解略)
解析:這是一個(gè)實(shí)際生活中的游戲問(wèn)題,要想解決這個(gè)問(wèn)題,我們首先要建立數(shù)學(xué)模型,把它轉(zhuǎn)化為概率問(wèn)題,然后通過(guò)列表或樹(shù)狀圖的方法表示游戲者所有可能出現(xiàn)的結(jié)果,使這個(gè)問(wèn)題得到順利解決。
領(lǐng)悟整合:概率知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用很廣,下面一則例題就是用概率的知識(shí)來(lái)幫助我們做出正確的決策,關(guān)鍵是當(dāng)你看到問(wèn)題時(shí),能在頭腦中建立概率模型,要有這種建模意識(shí)。
四、方程模型化法:
例4.下表是某一周甲、乙兩種股票每天的收盤價(jià):(收盤價(jià)是指股票每天交易結(jié)束時(shí)的價(jià)格)
某人在該周內(nèi)持有若干股甲、乙兩種股票,若按照兩種股票每天的收盤價(jià)計(jì)算(不計(jì)手續(xù)費(fèi)、稅費(fèi)等),該人賬戶上星期二比星期一多獲利200元,星期三比星期二多獲利1300元。試問(wèn)該人持有甲、乙股票各多少股?
解析:根據(jù)表中提供的信息判斷甲股票星期二比星期一每股多獲利(12.5-12)元,乙股票每股多獲利(13.3-13.5)元,若設(shè)該人持有甲股票x股,乙股票y股,可得該人星期二比星期一多獲利[(12.5-12)x+(13.3-13.5)y],又因?yàn)橐阎撊速~戶上星期二比星期一多獲利200元,可列方程(12.5-12)x+(13.3-13.5)y=200,同理,可列方程(12.9-12.5)x+(13.9-13.3)y=1300,組成二元一次方程組解之即可。
說(shuō)明:運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題和實(shí)際生活中的問(wèn)題,是中考命題的一大熱點(diǎn)。解題的關(guān)鍵是讀懂圖表所提供的信息,理解題意,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題。
一、方程思想
新課標(biāo)要求能夠根據(jù)具體問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系列出方程,體會(huì)方程是刻畫現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)有效的數(shù)學(xué)模型。這即是方程思想在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,它要求我們能夠從問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將問(wèn)題中的條件轉(zhuǎn)化為方程(組),然后通過(guò)解方程(組)使問(wèn)題獲解。例:有一人患了流感,經(jīng)過(guò)兩輪傳染后共有121人患了流感,每輪傳染中平均一個(gè)人傳染給了幾個(gè)人?它考察了同學(xué)們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活的背景中理解基本數(shù)量關(guān)系的能力。顯然,方程的思想就是把未知量用字母表示和已知量一起參與建立等式,構(gòu)造方程的方法來(lái)解決問(wèn)題,體現(xiàn)了未知和已知的統(tǒng)一。所以,建立方程模型時(shí),應(yīng)著重朋友學(xué)生如何學(xué)會(huì)尋找問(wèn)題的已知、未知量的關(guān)系建立方程。
二、不等式(組)的思想
同樣的,數(shù)學(xué)建模思想用于不等式(組),新課標(biāo)提出了類似的要求。不等式(組)的思想即從問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系出發(fā),運(yùn)用條件將問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為不等式(組)來(lái)解決。例:把一些書分給幾名同學(xué),如果每人分3本,那么余8本;如果前面的每名同學(xué)分5本,那么最后一名同學(xué)就分不到3本。這些書有多少本?共有多少人?解題時(shí),設(shè)有x人,則有(3x+8)本書。此題可以通過(guò)構(gòu)建不等式關(guān)系得以解答。
三、函數(shù)思想
新課標(biāo)提出,能用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)表示法刻畫某些實(shí)際問(wèn)題中變量之間的關(guān)系變化,結(jié)合對(duì)函數(shù)關(guān)系的分析,嘗試對(duì)變量的變化規(guī)律進(jìn)行初步預(yù)測(cè),能用一次函數(shù)等來(lái)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。在學(xué)習(xí)了正、反比例函數(shù)、一次函數(shù)和二次函數(shù)后,學(xué)生的頭腦中已經(jīng)有了這些函數(shù)的模型,因此,一些實(shí)際問(wèn)題就可以通過(guò)建立函數(shù)模型來(lái)解決。
例:紅十字會(huì)將全面為四川雅安災(zāi)區(qū)捐贈(zèng)的物資打包成件。其中帳篷和食品共320件,帳篷比食品多80件。(1)求打包成件的帳篷和食品各多少件?(2)現(xiàn)在計(jì)劃租用甲、乙兩種貨車共8輛,一次性將這些帳篷和食品全部運(yùn)往災(zāi)區(qū),已知甲種貨車最多可裝帳篷和食品各20件。則紅十字會(huì)安排甲、乙兩種貨車由幾種方案請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出來(lái)。(3)在(2)的條件下,如果甲種貨車每輛需付運(yùn)費(fèi)4000元,乙種貨車每輛需付運(yùn)費(fèi)3600元,紅十字會(huì)應(yīng)選擇哪種方案,可使運(yùn)輸費(fèi)最少?
方案設(shè)計(jì)題是基礎(chǔ)知識(shí)于基本技能結(jié)合比較緊密的一類應(yīng)用題。此題不僅運(yùn)用了函數(shù)思想,又用到分類討論思想。其形式上表述捐款、運(yùn)輸、規(guī)劃等問(wèn)題十分貼近生活,是近年的中考熱點(diǎn)問(wèn)題。
四、統(tǒng)計(jì)思想
【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革 數(shù)學(xué)建模 高等數(shù)學(xué)
數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程,是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介,是數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑。
1.高等數(shù)學(xué)課程現(xiàn)狀
高等數(shù)學(xué)是由微積分學(xué),較深入的代數(shù)學(xué)、幾何學(xué)以及它們之間的交叉內(nèi)容所形成的一門基礎(chǔ)學(xué)科,主要內(nèi)容包括:極限、微積分、空間解析幾何與向量代數(shù)、級(jí)數(shù)、常微分方程 。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程是思維訓(xùn)練的過(guò)程,現(xiàn)代數(shù)學(xué)已成為科技發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力,同時(shí)也廣泛和深入地滲透到了社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,學(xué)好高等數(shù)學(xué)相當(dāng)重要。
高等數(shù)學(xué)課程是各高校理工科、經(jīng)濟(jì)管理等學(xué)科各專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)必修課程,該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握這門課程的重要的基本概念、基本理論和基本計(jì)算方法,能夠?qū)⒑?jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,即有一般的數(shù)學(xué)建模能力。但是,由于高等數(shù)學(xué)在第一學(xué)期就開(kāi)設(shè)了,學(xué)生本來(lái)剛上大學(xué)都計(jì)劃多學(xué)些知識(shí),可是一些學(xué)生接觸到高等數(shù)學(xué)課程兩、三周左右的時(shí)間,學(xué)習(xí)勁頭就開(kāi)始下降了,因?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)對(duì)問(wèn)題背景講述較少,內(nèi)容具有高度的抽象性,嚴(yán)密的邏輯性的思想方法,再加上無(wú)窮概念的引入,這些都和初等數(shù)學(xué)區(qū)別很大,學(xué)生不容易理解,從而降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.數(shù)學(xué)建模思想在高等數(shù)學(xué)課程中的融入
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的賽題一般為實(shí)際研究課題的簡(jiǎn)化和改編,是有實(shí)際背景問(wèn)題的編撰,都是合適的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題或興趣問(wèn)題,題目背景比較通俗易懂,涉及的專業(yè)知識(shí)不深,需要的數(shù)學(xué)知識(shí)一般不超過(guò)本科的三門主干課內(nèi)容及統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化、計(jì)算等基本方法。在高等數(shù)學(xué)的課堂上可以適當(dāng)引入建模競(jìng)賽的賽題,來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)與能力,使他們?cè)谝院蟮墓ぷ髦心芙?jīng)常性地想到用數(shù)學(xué)去解決問(wèn)題 。下面三個(gè)部分的內(nèi)容可以引用數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽題作為應(yīng)用范例。
2.1 積分部分。
高等數(shù)學(xué)課程中,定積分概念的引入是平面上曲邊梯形的面積的計(jì)算,變速直線運(yùn)動(dòng)的路程;二重積分在幾何上表示曲頂柱體的體積,在物理上表示平面薄片的質(zhì)量;三重積分表示物體的質(zhì)量。
2010年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題為“儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定”,問(wèn)題可簡(jiǎn)述為:加油站的地下儲(chǔ)油罐采用流量計(jì)和油位計(jì)來(lái)測(cè)量進(jìn)/出油量與罐內(nèi)油位高度等數(shù)據(jù),通過(guò)預(yù)先標(biāo)定的罐容表(即罐內(nèi)油位高度與儲(chǔ)油量的對(duì)應(yīng)關(guān)系)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算,以得到罐內(nèi)油位高度和儲(chǔ)油量的變化情況。但是,儲(chǔ)油罐在使用一段時(shí)間后,罐體的位置會(huì)發(fā)生縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化,從而導(dǎo)致罐容表發(fā)生改變,需要定期對(duì)罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定。這道題主要在于儲(chǔ)油罐體積的計(jì)算,歸根結(jié)底是重積分和定積分的知識(shí)。
2.2 極值部分。
高等數(shù)學(xué)課程中涉及到最優(yōu)化問(wèn)題中最基本的內(nèi)容:一元函數(shù)的極值和最值、約束問(wèn)題的極值、多元函數(shù)的極值等。
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中2005年D題“DVD在線租賃”,問(wèn)題簡(jiǎn)述為:DVD租賃的網(wǎng)站采用會(huì)員制度,每個(gè)會(huì)員每個(gè)月租賃次數(shù)不得超過(guò)2次,每次獲得3張DVD。問(wèn)題是在給定的數(shù)據(jù)表的前提下,應(yīng)該至少準(zhǔn)備多少?gòu)?,才能保證希望看到該DVD的會(huì)員中至少50%在一個(gè)月內(nèi)能夠看到;如果要求保證在三個(gè)月內(nèi)至少95%的會(huì)員能夠看到呢;這個(gè)問(wèn)題的解答需要求最佳方案,模型建立為求滿足一定約束條件下的目標(biāo)函數(shù)的最小值。歸根結(jié)底是多元函數(shù)的極值問(wèn)題。
2.3 微分方程部分。
微分是對(duì)函數(shù)的局部變化率的一種線性描述。微分可以近似地描述當(dāng)函數(shù)自變量的取值作足夠小的改變時(shí),函數(shù)的值是怎樣改變的。
2003年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題為“SARS的傳播”,問(wèn)題簡(jiǎn)述為: SARS的爆發(fā)和蔓延給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來(lái)了很大影響,要求對(duì)SARS的傳播建立數(shù)學(xué)模型,評(píng)價(jià)其合理性和實(shí)用性。具體說(shuō)明怎樣才能建立一個(gè)真正能夠預(yù)測(cè)以及能為預(yù)防和控制提供可靠、足夠的信息的模型,這樣做的困難在哪里,并合理預(yù)測(cè)。 這個(gè)問(wèn)題建立的模型是微分方程模型。
3.小結(jié)
在高等數(shù)學(xué)課堂上適當(dāng)增加從實(shí)際問(wèn)題中提煉出數(shù)學(xué)問(wèn)題的建模過(guò)程,既能讓學(xué)生看到高等數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性,又能鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力。此外,其它工科數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)課程的授課中比如矩陣論課程 ,也可以適當(dāng)增加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽題作為數(shù)學(xué)思想在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用的案例。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉德志,張偉.基于數(shù)學(xué)建模的高等數(shù)學(xué)培養(yǎng)模式改革[J].科技視界,2012,28:25-26.
隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),教改力度的加大,中考數(shù)學(xué)應(yīng)用題已成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。所謂數(shù)學(xué)應(yīng)用題是指帶有實(shí)際意義或相關(guān)學(xué)科、生活生產(chǎn)中的數(shù)學(xué)問(wèn)題。我們?cè)S多學(xué)生普遍存在這樣的一個(gè)問(wèn)題:拿到一道題目自己獨(dú)立不能完成,而老師一講他就明白,再讓他做,他又不明白,如此反復(fù)。最后形成見(jiàn)到此類問(wèn)題就怕,我認(rèn)為出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是:
二 、成因分析與突破對(duì)策
(一)學(xué)生閱讀理解能力不過(guò)關(guān)
數(shù)學(xué)閱讀過(guò)程同一般閱讀過(guò)程一樣,是一個(gè)完整的心理活動(dòng)過(guò)程,包含語(yǔ)言符號(hào)(文字、數(shù)學(xué)符號(hào)、術(shù)語(yǔ)、公式、圖表等)的感知和認(rèn)讀、新概念的同化和順應(yīng)、閱讀材料的理解和記憶等各種心理活動(dòng)因素。同時(shí),它也是一個(gè)不斷假設(shè)、證明、想象、推理的積極能動(dòng)的認(rèn)知過(guò)程。但由于數(shù)學(xué)語(yǔ)言的符號(hào)化、邏輯化及嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性等特點(diǎn),數(shù)學(xué)閱讀又有不同于一般閱讀的特殊性,認(rèn)識(shí)這些特殊性,對(duì)指導(dǎo)數(shù)學(xué)閱讀有重要意義。
我們的初中生雖然有一定的閱讀理解能力,但這種能力僅僅停留在表層,只能根據(jù)題意套用現(xiàn)成的公式、模式解題,而不能具體解題。對(duì)問(wèn)題的定性、定量或建模則缺乏認(rèn)識(shí)和理解。因此我們?cè)跀?shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)過(guò)程中必須加強(qiáng)學(xué)生從文字語(yǔ)言向符號(hào)語(yǔ)言和圖形語(yǔ)言轉(zhuǎn)變能力的培養(yǎng),特別是課本應(yīng)用題,我們應(yīng)抓住它的典型性、示范性培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言轉(zhuǎn)化能力,從而從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)的本質(zhì)關(guān)系。讓學(xué)生自己思考、歸類、列式。
那如何組織學(xué)生閱讀理解,過(guò)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化關(guān)呢?1.數(shù)學(xué)教師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)閱讀的教育功能,將數(shù)學(xué)閱讀納入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)基本環(huán)節(jié)中去,改過(guò)去“講練結(jié)合”教學(xué)方式為“講讀練三結(jié)合方式”,積極探索課堂教學(xué)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 2.數(shù)學(xué)教師應(yīng)掌握一定的課堂閱讀指導(dǎo)策略,努力借助于課堂閱讀提高課堂教學(xué)效率,如講授閱讀和學(xué)習(xí)的方法。當(dāng)教學(xué)生如何閱讀數(shù)學(xué)教科書時(shí),教師最好選擇幾段書上的內(nèi)容,向?qū)W生講述自己閱讀時(shí)的做法以作示范。3.數(shù)學(xué)教師應(yīng)讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)閱讀的重要性,讓學(xué)生尤其是后進(jìn)生時(shí)常感到他們通過(guò)閱讀而成功地學(xué)會(huì)了一些東西,以提高數(shù)學(xué)閱讀的自覺(jué)性。同時(shí)注意激發(fā)學(xué)生閱讀數(shù)學(xué)的興趣,鼓勵(lì)學(xué)生去閱讀課外數(shù)學(xué)資料。另外,在教室里以吸引人的方式經(jīng)常陳列或張?zhí)恍┯腥さ臄?shù)學(xué)材料也不失為一個(gè)加強(qiáng)課外閱讀激發(fā)閱讀興趣的好辦法.
(二)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力有待提高
1.重視數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)和應(yīng)用技能的培養(yǎng)。“九層之臺(tái),起于累土;合抱之木,生于毫米”, 學(xué)生優(yōu)良的素質(zhì)必須根植于“數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用技能”的沃壤之中。
2.加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)。初中的數(shù)學(xué)思想很多,他是貫徹整個(gè)初中數(shù)學(xué)的又一條線。初一適宜對(duì)數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行突破。如:有理數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)的關(guān)系;初二適宜對(duì)轉(zhuǎn)化思想的突破,轉(zhuǎn)化是數(shù)學(xué)中最重要的杠桿。如:平方與開(kāi)方,三角形邊角關(guān)系的轉(zhuǎn)化,比例式與等積式的轉(zhuǎn)化;初三應(yīng)突破運(yùn)動(dòng)思想、分類思想。如:函數(shù)、軌跡與圓相關(guān)的角等。
在教學(xué)中如何滲透數(shù)學(xué)思想和方法的教法和學(xué)法?(1)在教學(xué)中讓學(xué)生弄清所涉及的數(shù)學(xué)思想和方法。數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想在教學(xué)中乃至社會(huì)實(shí)踐中都是一個(gè)重要的思想方法,應(yīng)通過(guò)化歸的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如把二元二次方程組通過(guò)降次化為二元一次方程組,再消元化歸為一元一次方程求解;此外“數(shù)形結(jié)合”思想,如數(shù)軸和直角坐標(biāo)系的有關(guān)知識(shí)就涉及到這一點(diǎn),還有一般問(wèn)題轉(zhuǎn)化為特殊化問(wèn)題,如一般平行四邊形研究了,就研究特殊平行四邊形,在函數(shù)一章中有“待定系數(shù)法”在一元二次方程的解法中有“配方法”、“公式法”、“因式分解法”等。(2)教學(xué)中對(duì)數(shù)學(xué)思想和方法教學(xué)時(shí)應(yīng)注意挖掘教材中的數(shù)學(xué)思想和方法,從不同的角度達(dá)到滲透數(shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)目的。
(三)對(duì)社會(huì)市場(chǎng)缺乏了解,缺乏建模依據(jù)
中考數(shù)學(xué)應(yīng)用題如何改革創(chuàng)新?我認(rèn)為首要的是在題材上的創(chuàng)新,題材越貼近生活實(shí)際,貼近社會(huì)熱點(diǎn),就越能讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)在他們周圍的力量。因此現(xiàn)行的應(yīng)用題更具有新穎性、趣味性、生動(dòng)性和挑戰(zhàn)性。因此學(xué)有所得,學(xué)以致用,必然成為數(shù)學(xué)教育改革的一條指導(dǎo)原則。
面對(duì)一個(gè)全新的問(wèn)題,如何利用已有的知識(shí)去求解;面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,如何將其簡(jiǎn)單化;面對(duì)一個(gè)抽象的問(wèn)題,如何將其具體化。這就要求我們學(xué)會(huì)建模。
(一)科學(xué)統(tǒng)籌,制定切實(shí)可行的復(fù)習(xí)計(jì)劃
制定的計(jì)劃首先要富有針對(duì)性、可操作性,有助于合理整合和優(yōu)化復(fù)習(xí)時(shí)間。要立足校情學(xué)情,預(yù)設(shè)問(wèn)題,善于反思,盡早謀劃復(fù)習(xí)對(duì)策爭(zhēng)取工作主動(dòng)性?!耙惠啞睆?fù)習(xí)要堅(jiān)持“以生為本”,著重解決基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念,形成知識(shí)鏈,提升雙基能力;“二輪”復(fù)習(xí)進(jìn)行“專題訓(xùn)練”, 形成綜合分析和解題的技能技巧的能力,提升應(yīng)用能力;“三輪”復(fù)習(xí)是“套題訓(xùn)練”,進(jìn)行“查漏補(bǔ)缺”、“沖刺”階段,達(dá)到盡善盡美。學(xué)校要及時(shí)把握中考動(dòng)態(tài)和信息,及時(shí)傳達(dá);備課組要加強(qiáng)研討,做好中考復(fù)習(xí)計(jì)劃以及階段安排的制定,保證復(fù)習(xí)有條不紊地進(jìn)行。
(二)有效教學(xué),避免盲目復(fù)習(xí)的效能低下
畢業(yè)班的備課組突出“有效教學(xué)”研究,立足有效教學(xué),實(shí)施精細(xì)化復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)課是以練為主線,反饋矯正為手段,能力培養(yǎng)為目標(biāo)。我們要認(rèn)識(shí)到復(fù)習(xí)教學(xué)中的 “兩個(gè)效益低下” 的問(wèn)題:即一是課堂教學(xué)效益低,二是復(fù)習(xí)訓(xùn)練效益低,切實(shí)形成“聚焦課堂,有效教學(xué),高效訓(xùn)練”的共識(shí)與認(rèn)識(shí)。具體可從以下幾個(gè)方面入手:
1、有效備課,克服流于形式的復(fù)習(xí)備課
備課要做到備目標(biāo)(講什么、講多少、怎樣講)、備學(xué)生(即使第一輪復(fù)習(xí),也不要把學(xué)生當(dāng)作一張白紙,要從學(xué)生的起點(diǎn)講,要知道
學(xué)生是知識(shí)缺位,還是能力問(wèn)題、態(tài)度問(wèn)題)、備問(wèn)題(復(fù)習(xí)不能沒(méi)有問(wèn)題,只有習(xí)題。往往最大的問(wèn)題是我們的老師提不出問(wèn)題)、備能力(不能只考慮知識(shí),更應(yīng)注重能力培養(yǎng))。
2、有效復(fù)習(xí)教學(xué)的“七化”原則
(1)知識(shí)要點(diǎn)明確化,目標(biāo)化原則
觀看《課標(biāo)》及《德陽(yáng)市初中畢業(yè)生數(shù)學(xué)科考試說(shuō)明》的要求,依據(jù)“了解、理解、掌握靈活運(yùn)用和綜合運(yùn)用”的考查,(測(cè)試水平比例:了解占10%,理解占35%,掌握占40%,靈活運(yùn)用占15%)突出運(yùn)用能力的培養(yǎng),從而在中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中要求教師務(wù)必吃準(zhǔn)《課標(biāo)》和《考綱》,正確地指導(dǎo)學(xué)生對(duì)章節(jié)中知識(shí)點(diǎn)的要求層次要明確化,訓(xùn)練要目標(biāo)化,才能從全方位、多角度、有重點(diǎn)、有目的地復(fù)習(xí)。切不可忽視《課標(biāo)》和《考綱》對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的明確要求,更不能脫離各層次的標(biāo)準(zhǔn),否則,延誤了課時(shí),加重了學(xué)生負(fù)擔(dān),“抓了芝麻,丟了西瓜”影響了學(xué)習(xí)進(jìn)程及效果。比如《函數(shù)》這一章,重點(diǎn)放在一次函數(shù)與反比例函數(shù)應(yīng)用與建模上,而二次函數(shù)淡化了純數(shù)學(xué)的復(fù)雜的綜合應(yīng)用,而重點(diǎn)放在了應(yīng)用二次函數(shù)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的建模問(wèn)題上;《圓》在原有的基礎(chǔ)上減少了內(nèi)容降低了難度。
(2)熱點(diǎn)問(wèn)題典型化,系列化原則
“問(wèn)題解決與數(shù)學(xué)建模及估算問(wèn)題和圖形旋轉(zhuǎn)與平移的思想”是新課程改革及近年來(lái)中考題的一個(gè)熱點(diǎn)。它啟示教師在復(fù)習(xí)中應(yīng)重視知識(shí)形成過(guò)程、發(fā)生的途徑,對(duì)學(xué)生“讀書而不理解”的問(wèn)題應(yīng)盡快解決,這樣在復(fù)習(xí)中對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題教師要善于精選題目,抓好典型,注重典型的例習(xí)題的潛能,發(fā)揮典型題目的紐帶作用,以點(diǎn)帶線,以線帶面,以面連體形成知識(shí)體系和解題信息的系列化網(wǎng)絡(luò)。比如近年來(lái)中考題中產(chǎn)生的一個(gè)新型的估算題:根據(jù)下表中二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c為常數(shù))的自變量x 與函數(shù)值的對(duì)應(yīng)值,判斷方程ax2+bx+c=0的一個(gè)近似解的范圍
這就需要導(dǎo)引學(xué)生分析、理解二次函數(shù)與一無(wú)二次方程的關(guān)系,利用數(shù)形結(jié)合就使學(xué)生順利求解。
(3)重點(diǎn)問(wèn)題分解化、階梯化原則
應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,圖形旋轉(zhuǎn)與平移,及幾何證明問(wèn)題,幾代整合問(wèn)題。這些既是考試的重點(diǎn),又是教學(xué)難點(diǎn),它們涉及的題目對(duì)于學(xué)生的基礎(chǔ)和能力要求高,綜合性強(qiáng),難度大,致使學(xué)生理解和掌握起來(lái)感到困難。對(duì)這樣的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題,教學(xué)中可用“階梯式”和“分解式”的題目對(duì)學(xué)生進(jìn)行專題性訓(xùn)練,通過(guò)比較,分析研究等,使學(xué)生逐步對(duì)知識(shí)和方法有正確清楚的認(rèn)識(shí),從而循序漸進(jìn)地理解掌握,逐層深入提高,發(fā)現(xiàn)規(guī)律與方法,才能將重點(diǎn)化整為零,各個(gè)突破。
(4)??紗?wèn)題解題程序化、規(guī)范化原則
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模組織與培訓(xùn);數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革;教育模式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)29-0278-03
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部高教司與中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦的一項(xiàng)全國(guó)性的基礎(chǔ)學(xué)科競(jìng)賽,目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題進(jìn)而處理實(shí)際問(wèn)題的能力。特別是培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能力、計(jì)算機(jī)編程能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和科技論文寫作能力,同時(shí)推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革。這項(xiàng)賽事從1992年開(kāi)始,全國(guó)各高校師生積極參與,競(jìng)賽的規(guī)模不斷擴(kuò)大,參賽學(xué)校從1992年的79所增加到2013年的1326所,參賽隊(duì)數(shù)從1992年的314隊(duì)增加到2013年的23339隊(duì)。重慶理工大學(xué)從1995年開(kāi)始組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,取得優(yōu)異成績(jī),到2013年累計(jì)獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)13項(xiàng),二等獎(jiǎng)59項(xiàng),重慶賽區(qū)組織獎(jiǎng)4項(xiàng),重慶賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師23人次,競(jìng)賽成績(jī)名列重慶賽區(qū)前列。本文根據(jù)我校多年的參賽經(jīng)驗(yàn),就數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的組織和培訓(xùn)做一總結(jié)和探討。
一、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織
1.領(lǐng)導(dǎo)重視,經(jīng)費(fèi)落實(shí)。正如數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宗旨是團(tuán)隊(duì)精神一樣,我校從1995年開(kāi)始參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起,歷年來(lái)十分重視競(jìng)賽的組織工作;由教務(wù)處牽頭成立了包括各二級(jí)學(xué)院副院長(zhǎng)、教務(wù)處長(zhǎng)的學(xué)科競(jìng)賽領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)競(jìng)賽的學(xué)生組織、培訓(xùn)和競(jìng)賽場(chǎng)地的協(xié)調(diào)及相關(guān)經(jīng)費(fèi)的落實(shí)等工作。由數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院為主成立數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組,承擔(dān)競(jìng)賽的具體組織工作。學(xué)校主管教學(xué)的校長(zhǎng)多次就數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有關(guān)工作做批示,指示要全力以赴做好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽各項(xiàng)工作,從經(jīng)費(fèi)上支持?jǐn)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開(kāi)展,并詢問(wèn)各項(xiàng)工作的進(jìn)展落實(shí)情況。競(jìng)賽和培訓(xùn)期間,校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處經(jīng)常到培訓(xùn)和競(jìng)賽場(chǎng)地指導(dǎo)工作,聽(tīng)取參賽師生的意見(jiàn),解決具體的困難和問(wèn)題,同時(shí)各二級(jí)學(xué)院和相關(guān)單位也對(duì)競(jìng)賽的各方面如假期學(xué)生培訓(xùn)場(chǎng)地和學(xué)生住宿落實(shí),圖書資料借閱等方面提供支持,共同搞好競(jìng)賽組織與協(xié)調(diào)工作。
2.全面動(dòng)員,廣泛參與。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題能力,提高人才素質(zhì),吸收更多的同學(xué)參加,讓更多的同學(xué)受益。為了擴(kuò)大數(shù)模競(jìng)賽在學(xué)生中的影響,最大范圍地吸引學(xué)生參與該項(xiàng)賽事,我們主要開(kāi)展了以下三方面的工作:①組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)。從大一開(kāi)始高等數(shù)學(xué)課教師就會(huì)在課程中向?qū)W生介紹全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,同時(shí)在課程教學(xué)過(guò)程中引入數(shù)學(xué)建模的案例,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。每年十一月通過(guò)數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)大力宣傳我校在歷年競(jìng)賽中所取得的成績(jī),發(fā)展新會(huì)員,到目前為止,該協(xié)會(huì)已有600多位會(huì)員。派數(shù)模教練對(duì)協(xié)會(huì)工作進(jìn)行指導(dǎo)。②組織全校性的報(bào)告會(huì)。邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)建模的專家進(jìn)行有關(guān)數(shù)學(xué)建模的講座。③采取各種手段和渠道宣傳數(shù)學(xué)建模。為促進(jìn)我校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的深入開(kāi)展,學(xué)校制定了《重慶理工大學(xué)關(guān)于開(kāi)展全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的實(shí)施辦法》、《校級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽章程》,對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽規(guī)則、組織形式和學(xué)生獎(jiǎng)和組織獎(jiǎng)的評(píng)獎(jiǎng)方式等方面做出了具體的規(guī)定和要求,進(jìn)行政策激勵(lì)。通過(guò)以上活動(dòng)的開(kāi)展,吸引了許多優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
二、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)
由教務(wù)處和學(xué)校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組負(fù)責(zé)競(jìng)賽的培訓(xùn)工作。具體流程如下:第一階段:每年3~5月由教練組教練開(kāi)設(shè)全院選修課《數(shù)學(xué)建模技巧》。講解數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ)知識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣。5月上旬舉行重慶理工大學(xué)校級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,通過(guò)競(jìng)賽選拔優(yōu)秀學(xué)生參加第二階段的培訓(xùn)。第二階段:5月中旬~6月下旬,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模提高培訓(xùn)。完善學(xué)生的建模知識(shí)體系,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)修養(yǎng),增強(qiáng)問(wèn)題分析、建模和求解的綜合能力。第三階段:8月中旬~賽前,組織參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的隊(duì)員暑假?gòu)?qiáng)化培訓(xùn)。主要強(qiáng)化學(xué)生以下幾方面的能力。
1.強(qiáng)化計(jì)算機(jī)編程和相關(guān)數(shù)學(xué)軟件使用的能力。
2.強(qiáng)化學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)獲取資料的能力。
3.強(qiáng)化學(xué)生科技論文寫作的能力,進(jìn)行專門的培訓(xùn)和指導(dǎo)。
4.強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。實(shí)踐證明,隊(duì)員之間配合的默契程度直接關(guān)系到競(jìng)賽的成功與否,通過(guò)模擬競(jìng)賽及答辯對(duì)三名參賽隊(duì)員進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作訓(xùn)練。
三、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織和培訓(xùn)的體會(huì)
1.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的賽題工程技術(shù)、管理科學(xué)和社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題簡(jiǎn)化而成,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)如微分方程模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、概率模型、統(tǒng)計(jì)回歸模型等,具備計(jì)算機(jī)編程能力和科研論文寫作能力,因此數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽本身就是學(xué)生綜合能力提高的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽由于它的競(jìng)賽賽題、組織形式和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),適合培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)人才的需要,收到廣大學(xué)生的歡迎。學(xué)生們普遍反映,通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,提高了知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。
2.推動(dòng)了大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。①教學(xué)思想和教學(xué)內(nèi)容的改革。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革找到了突破口。從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思想上說(shuō),培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)有兩個(gè)方面:一是通過(guò)分析、邏輯推理或計(jì)算能夠正確地求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,即對(duì)已有的數(shù)學(xué)模型用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解;二是對(duì)所研究的實(shí)際問(wèn)題,根據(jù)研究對(duì)象的特征,做必要、合理的簡(jiǎn)化假設(shè),用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,建立實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程中是對(duì)加強(qiáng)對(duì)各方面能力培訓(xùn)的很好方法。因此在數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中我們強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)建模思想的突出作用,注重從實(shí)際應(yīng)用背景中引入數(shù)學(xué)的基本概念和基本定理,并強(qiáng)調(diào)用如何所授數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。②教學(xué)方法和手段的改革。教學(xué)方法上引入案例教學(xué)。具體的做法是給出實(shí)際問(wèn)題的相關(guān)背景資料、帶著所要解決的問(wèn)題,講解相關(guān)的數(shù)學(xué)理論和方法,再用此方法解決實(shí)際問(wèn)題。選擇案例的思路是:要有鮮明的教學(xué)目的性、趣味性、高度的擬真性、代表性,求解不太復(fù)雜。使學(xué)生從解決這些問(wèn)題入手,從中體會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的技巧和樂(lè)趣。教學(xué)手段上可采用多媒體教學(xué)。多媒體技術(shù)的運(yùn)用,加大了信息量的傳授,尤其是在案例教學(xué)方面。同時(shí)為了直觀體驗(yàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與技巧,采用實(shí)驗(yàn)軟件演示教學(xué)方法,形式直觀、生動(dòng)、易理解,提高了教學(xué)效果。③教師隊(duì)伍建設(shè)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)是一項(xiàng)涉及面廣,勞動(dòng)量龐大的工作,建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)的教師隊(duì)伍是做好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)的保證,也是取得全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽優(yōu)異成績(jī)的基礎(chǔ)。我校從1995年組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)始,先后有30多位教師參加了學(xué)校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組。通過(guò)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,對(duì)學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn)和賽后總結(jié),使教練的學(xué)術(shù)水平、教學(xué)水平和科研能力得到了提高。建設(shè)了一支以中青年教師為骨干的優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模教練團(tuán)隊(duì),為我校參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽取得優(yōu)異成績(jī)做出了貢獻(xiàn)。近年來(lái),校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組承擔(dān)國(guó)家級(jí)和市級(jí)教改項(xiàng)目6項(xiàng),發(fā)表教研論文30余篇,獲得校級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。
四、進(jìn)一步的思考
1.如何使學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中,以及參加工作后在工作中繼續(xù)發(fā)揚(yáng)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中所培養(yǎng)到的團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新精神,并開(kāi)花結(jié)果?
2.如何構(gòu)建一套適合普通工科院校教育特點(diǎn)數(shù)學(xué)建模教育模式,加大數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的受益面?
3.如何在不額外增加數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程總學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機(jī)地融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中去?
4.如何對(duì)參加全國(guó)競(jìng)賽的學(xué)生進(jìn)行英語(yǔ)論文寫作及建模水平的再培訓(xùn),使學(xué)生在美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得好成績(jī)?
參考文獻(xiàn):
[1]李蘇北.以學(xué)科競(jìng)賽為載體,推動(dòng)課程建設(shè)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].大學(xué)數(shù)數(shù)學(xué),2009,25(5):8-11.
[2]李大潛.中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽[M].北京:高等教育出版社,2007.
[3]王義康,王航平.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)策略研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(3):196-198.
關(guān)鍵詞:方程模型;等量關(guān)系;未知數(shù)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)11-008-01
方程模型就是用方程的思想,從分析問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,適當(dāng)設(shè)定未知數(shù),運(yùn)用已知條件或隱含條件,把所研究的數(shù)學(xué)問(wèn)題中已知量和未知量的數(shù)學(xué)關(guān)系,轉(zhuǎn)化為方程和方程組等數(shù)學(xué)模型,從而使問(wèn)題得以解決的數(shù)學(xué)方法。學(xué)習(xí)方程的目的主要是使學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí),來(lái)解決一些實(shí)際和生活中的問(wèn)題,如何使學(xué)生有較強(qiáng)的構(gòu)建方程模型解決問(wèn)題的能力,一直是教學(xué)中的難點(diǎn)?,F(xiàn)在初中生社會(huì)閱歷比較差,無(wú)法把實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)原理進(jìn)行聯(lián)系。許多實(shí)際題目學(xué)生連看都看不懂,因而建模無(wú)法成功。我們要讓學(xué)生學(xué)會(huì)建模,就必須從一些學(xué)生比較熟悉的實(shí)際問(wèn)題出發(fā),讓他們有獲得成功的機(jī)會(huì),享受成功的喜悅,從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化問(wèn)題的能力,逐步培養(yǎng)他們的建模能力。在教學(xué)中我也一直摸索如何能有效的利用方程模型解決實(shí)際問(wèn)題,下面淺談一下自己在教學(xué)中的具體做法:
第一步:教會(huì)學(xué)生讀題。讀題是一個(gè)很關(guān)鍵的環(huán)節(jié),讀不好題,也就不好分析問(wèn)題,更不用說(shuō)解決問(wèn)題了。讀題一要漫讀,整體領(lǐng)略是哪方面的問(wèn)題,是路程問(wèn)題還是利潤(rùn)問(wèn)題,是面積問(wèn)題還是增長(zhǎng)率問(wèn)題,我告訴學(xué)生是哪一方面的問(wèn)題,腦子里就應(yīng)馬上準(zhǔn)備出哪方面的關(guān)系式,如果是路程問(wèn)題,那就有路程等于速度乘以時(shí)間這個(gè)基本式,如果是利潤(rùn)問(wèn)題那就有利潤(rùn)等于售價(jià)減成本,總利潤(rùn)等于數(shù)量乘以每件利潤(rùn)等關(guān)系。漫讀就像方向標(biāo),決定著我們向哪個(gè)方向前進(jìn)。例如《一元二次方程的應(yīng)用》中的例1:新華商場(chǎng)銷售某種冰箱,每臺(tái)進(jìn)價(jià)為2500元。市場(chǎng)調(diào)研表明:當(dāng)售價(jià)為2900元時(shí),平均每天能售出8臺(tái);而當(dāng)售價(jià)每降低50元時(shí),每天就能多售出4臺(tái)。商場(chǎng)要想使這種冰箱的銷售利潤(rùn)平均每天達(dá)到5000元,每臺(tái)冰箱的定價(jià)為多少元?學(xué)生第一次漫讀就就聯(lián)想到了例如的有關(guān)關(guān)系式,做到有備無(wú)患,讀題二要細(xì)讀,發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵語(yǔ)句,伺機(jī)尋找等量關(guān)系。如例1中,“每臺(tái)進(jìn)價(jià)為2500元”“ 售價(jià)為2900元時(shí),平均每天能售出8臺(tái)”“ 售價(jià)每降低50元時(shí),每天就能多售出4臺(tái)”學(xué)生從這些關(guān)鍵語(yǔ)句中領(lǐng)悟一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)--售價(jià)2900元時(shí),平均每天能售出8臺(tái),一個(gè)變化--售價(jià)每降低50元時(shí),每天就能多售出4臺(tái),即比2900降低一個(gè)50元,就比8臺(tái)多一個(gè)4臺(tái),一個(gè)要求--銷售利潤(rùn)平均每天達(dá)到5000元。
第二步:教會(huì)學(xué)生列出等量關(guān)系。從關(guān)鍵語(yǔ)句中發(fā)現(xiàn)等量關(guān)系: 售價(jià)每降低50元時(shí),每天就能多售出4臺(tái),即降價(jià)后銷售的臺(tái)數(shù)等于8+(2900-降價(jià))/50*4。銷售利潤(rùn)平均每天達(dá)到5000元,即降價(jià)后銷售的臺(tái)數(shù)乘以降價(jià)后的每臺(tái)的利潤(rùn)就等于5000元,而降價(jià)后每臺(tái)利潤(rùn)等于2900-降價(jià)-2500。這一步要引導(dǎo)學(xué)生逐一分析關(guān)鍵句,給予學(xué)生充分的時(shí)間,從中體會(huì)蘊(yùn)含的等量關(guān)系。
第三步:設(shè)恰當(dāng)?shù)奈粗獢?shù)。從等量關(guān)系中可發(fā)現(xiàn)每臺(tái)的降價(jià)是一個(gè)關(guān)鍵,所以可設(shè)每臺(tái)降價(jià)為x元,則降價(jià)后銷售的臺(tái)數(shù)=8+(2900-x)/50*4,而降價(jià)后銷售的臺(tái)數(shù)乘以降價(jià)后的每臺(tái)的利潤(rùn)就等于5000元,即8+(2900-x)/50*4乘以(2900-x-2500)=5000,從而列出了方程。
第四步,問(wèn)題解決后,對(duì)錯(cuò)與否,需要檢驗(yàn),這其實(shí)就是一個(gè)推理論證的過(guò)程。而學(xué)生的檢查往往只流于形式,通讀一遍或看一遍,許多差錯(cuò)難以發(fā)現(xiàn),起不到實(shí)際效果。因此,在教學(xué)中,我們首先要引導(dǎo)學(xué)生確立反思意識(shí),明確檢驗(yàn)的必要性;其次要教給學(xué)生一些具體檢驗(yàn)的方法,如代入法、變換思路法、估算法、反證法等,教學(xué)中逐步滲透,讓學(xué)生全方位地進(jìn)行檢查、反思,以提高自我反思能力。
關(guān)鍵詞: 初中物理 學(xué)科知識(shí) 橫向聯(lián)系
一、學(xué)科間的知識(shí)在教學(xué)中相輔相成
物理與許多學(xué)科知識(shí)是相互影響、相互促進(jìn)的,特別是與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物等表現(xiàn)更密切。
1.物理與數(shù)學(xué)
在物理試題中,經(jīng)常滲透的數(shù)學(xué)知識(shí)如函數(shù)圖像、列方程組解決電學(xué)計(jì)算題、勾股定律解力學(xué)的應(yīng)用等。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題,實(shí)際上是一個(gè)思維創(chuàng)新過(guò)程,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問(wèn)題能力。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,學(xué)生應(yīng)該知道簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理方法,能用簡(jiǎn)單的圖像描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以跨學(xué)科綜合的形式,考查了學(xué)生是否具有從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)圖像中獲取信息,再與物理知識(shí)相結(jié)合處理信息的能力。
2.物理與化學(xué)
物理和化學(xué)有著密切的聯(lián)系,而且是相互完善的。物理史上有許多科學(xué)家既是物理學(xué)家又是化學(xué)家。在許多物理實(shí)驗(yàn)中都要用到一些化學(xué)試劑或藥品,所以物理與化學(xué)相互滲透的試題在中考中經(jīng)常見(jiàn)到。常見(jiàn)的如燃料燃燒時(shí)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化等知識(shí)。
3.物理與生物
光合作用與能量轉(zhuǎn)化,眼睛與光的折射等。
4.物理與醫(yī)學(xué)
醫(yī)學(xué)中的B超(彩超)是超聲波的應(yīng)用,激光可以用于治療近視眼,拔火罐用到了大氣壓的知識(shí),針灸采用了減小受力面積增大壓強(qiáng)的知識(shí),還有磁核共振、量血壓等都應(yīng)用了物理知識(shí)??梢钥疾閷?duì)新課標(biāo)“了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲音有關(guān)的應(yīng)用”目標(biāo)的落實(shí)。例如:醫(yī)學(xué)上的超聲波診斷(B超);超聲波金屬探傷;利用超聲波進(jìn)行殺菌消毒;超聲波培育種子;超聲波探測(cè);潛艇上的聲吶系統(tǒng),等等。
5.物理與地理
地理學(xué)中雨的形成過(guò)程涉及了物態(tài)變化,風(fēng)的形成是由于空氣對(duì)流,等高線及海拔高度會(huì)滲透到重力勢(shì)能大小的判斷,而不同地區(qū)能源分布與物理中的能源利用相聯(lián)系,海洋氣候和大陸性氣候的形成,等等。
7.物理與建筑
在各種建筑工程中,經(jīng)常用到物理知識(shí),比如鋪設(shè)鐵路時(shí)用的枕木是為了增大接觸面積從而減小壓強(qiáng),在建房砌墻時(shí)要用重垂線,工地上的起重裝置中用到了滑輪組,電影院的墻壁做成坑坑洼洼是為了減弱回聲。
8.物理與體育
體育運(yùn)動(dòng)和物理知識(shí)關(guān)系更密切,幾乎每項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都涉及物理知識(shí),如踢足球、打籃球應(yīng)用了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),跳遠(yuǎn)可以用慣性知識(shí)來(lái)解釋,跑步、體操要用增大接觸面的粗糙程度增大摩力,跳水、跳高時(shí)機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化,等等。動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化是各地中考命題的熱點(diǎn),解答此類問(wèn)題時(shí),要準(zhǔn)確分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中影響能量大小因素的變化情況,從而分析出能量的變化情況。
9.物理與環(huán)保
環(huán)保與節(jié)能是當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,大多相關(guān)試題都是從可持續(xù)發(fā)展的角度設(shè)計(jì)的,像如何防止全球變暖,如何減小地球溫室效應(yīng),如何做到節(jié)約能源及開(kāi)發(fā)新能源,等等。讓學(xué)生強(qiáng)烈感受到保護(hù)環(huán)境、拯救地球的緊迫性和重要性。我們可以從“溫室效應(yīng)”、“臭氧空洞”、“酸雨”、“土地沙化”、“生物多樣化”等方面提出合理化的建議。以保護(hù)環(huán)境、拯救地球?yàn)楸尘安牧?,緊密聯(lián)系學(xué)生的生活社會(huì)實(shí)際,要求大家用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)分析、解決當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題,拉近了理論與實(shí)踐的距離,引導(dǎo)學(xué)生在個(gè)人力所能及的范圍內(nèi)對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有所貢獻(xiàn)。
10.物理與軍事等前沿科技
戰(zhàn)爭(zhēng)與軍事題材試題在中考中也經(jīng)常出現(xiàn),如雷達(dá)發(fā)射電磁波,防空警報(bào)是由于發(fā)聲體的振動(dòng)發(fā)出的,飛機(jī)投彈過(guò)程中機(jī)械能的變化,超聲波武器,潛水艇等。以現(xiàn)代前沿科技為選題,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在潛移默化中樹(shù)立遠(yuǎn)大的人生目標(biāo)。
11.物理與農(nóng)業(yè)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)于城市同學(xué)們來(lái)說(shuō)非常陌生,在物理試題中滲透農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的知識(shí),可以培養(yǎng)同學(xué)們熱愛(ài)勞動(dòng),了解百姓智慧,尊重農(nóng)民的良好品質(zhì)。比如用鹽水選種應(yīng)用了密度知識(shí),離心泵抽水應(yīng)用了大氣壓強(qiáng),農(nóng)業(yè)灌溉則涉及連通器、水的蒸發(fā)等知識(shí)。還有“對(duì)”、“梁”等農(nóng)具的物理原理。
12.物理與美術(shù)
中考物理試題中,圖片類試題所占比重日益加大,其中不乏優(yōu)美的照片及繪畫作品,這些圖片在展示蘊(yùn)含的物理知識(shí)的同時(shí),也給我們以美的熏陶。如透視原理,顏色與燈光效應(yīng)、投影,倒影,等等。
13.物理與音樂(lè)
有關(guān)音樂(lè)在物理試題中的滲透雖然不多,但它給試題帶來(lái)了活力和朝氣,讓我們?cè)诖痤}過(guò)程中能夠耳目一新、精神煥發(fā)。滲透點(diǎn)主要出現(xiàn)在聲音的有關(guān)知識(shí),如發(fā)聲體的振動(dòng)、音色等。音色是聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)到的聲音的特色,不同發(fā)聲體,其材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出的聲音的品質(zhì)不同,即音色不同。同樣,不同的人發(fā)出的聲音,其響度、音調(diào)可以相同,但音色是不同的,我們可以根據(jù)每個(gè)人發(fā)聲的音色不同辨別是誰(shuí)發(fā)出的聲音。
二、在知識(shí)探究方法上具有共同之處
物理上有許多的研究方法與其他學(xué)科特別是化學(xué)、生物學(xué)科有很大聯(lián)系。如實(shí)驗(yàn)儀器的使用(酒精燈,試管,放大鏡,顯微鏡等),對(duì)照實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)等是物理研究的基本方法,也是生物、化學(xué)研究的基本方法。構(gòu)建模型中的物理模型教學(xué)中的分子,原子模型與細(xì)胞模型、數(shù)學(xué)模型等存在共性,可以相互引領(lǐng),增進(jìn)學(xué)生對(duì)模型的熟悉、對(duì)建模方法的理解,培養(yǎng)他們建模、運(yùn)模的能力。類比推理、歸納、演繹等是研究物理現(xiàn)象常見(jiàn)的方法,也是其他學(xué)科常用的研究方法。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)